教科版九年级上册第六章 电功率3 焦耳定律教学课件ppt
展开思考:这些用电器有什么共同点?
导体中有电流通过的时候,导体要发热,这种电能转化为内能的现象叫做电流的热效应。
电流的磁效应:给绕在软铁心周围的导体通电,软铁心就产生磁性,这种现象就是电流的磁效应。
电流的化学效应:电流通过导电的液体会使液体发生化学变化,产生新的物质。
灯泡接入电路中时,灯泡和电线中流过相同的电流,灯泡和电线都要发热,可是实际上灯泡热得发光,电线的发热却觉察不出来。这是为什么?
家庭电路中使用功率过大的用电器可能引起火灾,这又是为什么?
探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关
电流通过导体产生的热量与许多因素有关①电阻R②电流I③通电时间t
可以控制其他变量不变,先研究电流通过导体产生热量与电阻R的关系,再研究它与电流I的关系,最后研究与通电时间t的关系。
2.为何用煤油而不用水?
3.为何让A、B电阻串联?你将观察到什么现象?说明什么问题?
4.如何使通过A、B电阻的电流发生变化?若使通过A、B的电流增大,而通电的时间相同,又将观察到什么现象?说明了什么问题?
1.观看实验器材,找出该实验中甲瓶和乙瓶的哪些量是相同的?
5.如何判断电热的多少呢?这种研究方法叫做什么方法?
1.闭合开关,移动滑片,使电流表示数为I,通电t时间后观察到 烧瓶温度计示数变化大,说明在电流和通电时间相同时, 越大,产生的热量越大多;
2. 移动滑片,使电流表示数大于I,通电t时间后观察到乙烧瓶温度计示数比电流为I时变化大,说明 越大,产生的热量越多;
3. 移动滑片,使电流表示数为I,通电时间大于t后,观察到B烧瓶温度计示数比时间t时变化大,说明 越大,产生的热量越多。
1.内容:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正 比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
电流I的单位:A电阻R的单位:Ω时间t的单位:s热量Q的单位是:J
3.理性探究:热效应与电阻关系(1)在串联电路中,由W=UIt,U=IR,可以得出 这个式子表明:电流相等时,在一定时间内,导体产生的热量跟电阻成 比。(2)在并联电路中,由W=UIt, ,可以得出 ,这个式子表明:电压相等时,在一定时间内,导体产生的热量跟电阻成 比。
4.根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律
若电流做的功全部用来产生热量即Q=W,又W=UIt,根据欧姆定律U=IR,所以Q=W=UIt=I2Rt。
非纯电阻电路:W总>Q(W总=UIt=W外+Q)
焦耳定律适用于任何用电器的热量计算,在纯电阻的电路也可用Q=W=UIt=I2Rt= 来计算热量。
纯电阻电路:W=Q=Pt=UIt=I2Rt=
三、电流热效应的利用和危害
电热器的优点:清洁卫生,没有环境污染,热效率高,还可以方便地控制和调节温度。
利用电热,尽量选电阻大的
很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如:电视机的后盖有很多孔,为了通风散热;电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。
防止利用电热,尽量选电阻小的
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
导体要发热,电能转化为内能
小红和小明分别用图所示的装置,探究电流一定时,电流产生的热量与电阻的关系。他们分别将两段阻值不同的电阻丝(R1<R2)密封在完全相同的烧瓶中,并通过短玻璃管与气球相连(设他们所用的各种同类器材性能相同)。问:
(1)在这个实验中电流产生热量的多少是通过_________体现出来的。(2)他们同时开始进行实验,在a、b、c、d四个气球中,鼓起来最快的是_______。(3)小红和小明的实验方案中有一个是错误的,请针对错误的实验方案进行简要评估。(说明谁的方案是错误的,以及错误的原因。)
小明的,没有控制电流一定!
(2020•昆明)在“探究电流产生的热里与哪些因素有关”的实验中,提供了如图15的实验器材,其中R1>R2。
实验一:探究电流产生的热量与电阻的关系:(1)请按照图中的电路图将对应实物图连接完整;
(2)电路中电阻丝的连接方式是为了控制 ;电阻丝放出热量的多少,通过 来进行判断;
(3)闭合开关,经过一定时间,用电阻丝R1热的煤油温度升高了△t1,用电阻丝R2加热的煤油温度升高了△t2,那么△t1________△t2(选填“大于” “等于”或“小于”)实验二:探究电流产生的热量与电流的关系(4)闭合开关,移动滑动变阻器的滑动触头,使电路中的电流变成实验一中电流的2倍,且通电时间相同。实验发现:用电阻丝R1(或R2)加热的煤油,温度升高△t1’(或△t2’________2△t1(或2△t2)(选填“大于“等于”或“小于”),该实验说明电流产生的热量与电流的________正比例关系。(5)你认为做这个实验产生误差的主要原因是 。
两烧瓶重煤油质量是否相等
考点2:焦耳定律的计算
一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380伏,线圈的电阻为2欧,线圈中的电流为10安,若这台电动机正常工作1秒钟,求:(1)消耗的电能W。(2)产生的热量Q。
解:(1)W=UIt =380V×10A×1s=3800 J
(2)Q=I2Rt=(10A)2 ×2 Ω ×1s=200J
某电动机上标有“220V,2A”它的线圈电阻为5Ω,当它正常工作1分钟后,消耗的电能为多少?线圈中产生的热量为多少?如没有其他能量的损失,则得到多少的机械能?
解:消耗的电能为:W总=UIt=220V×2A×60S=26400J
线圈中产生的热量为:Q=I2Rt=(2A)2×5Ω×60S=1200J
得到的机械能为:W机=W总-Q=26400J-1200J=25200J
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